一种温度控制方法与流程

本发明涉及一种温度控制方法，特别涉及多个实心金属材料或者金属容器同时保持不同温度的方法。

背景技术：

在金属材料的加工、热处理及其性能研究中温度的控制方法尤为重要，同时食品行业等对加工温度的重视使得液体恒温槽、恒温罐等在工程应用中日益推广。

目前控制温度的方法只能保持金属或液体的同一种温度。其中最常见的方法需要借助恒温炉来实现金属材料或金属容器的温度。如果需要多个金属材料或者金属容器分别保持不同的温度就必须对每一个物品进行单独的操作。因此操作过程繁杂，运行时间漫长和成本昂贵。

液体恒温槽和液体浸泡等方法也都属于这样单一温度控制方法。还有一些使用基板、夹具等实现保持温度的方法本质上都属于上述的单一温度控制方法。而且目前的方法更多关注温度的控制着力于实现温度的高精度，使得技术成本增加，而且延长达到平衡的时间。目前的方法很难实现同时性，如果强要实现，那么需要多个同样的设备和操作人员，因此在工程实际当中是不可能实现的。

因此，能够做到同时为一类物品保持不同温度的方法可以节省大量的时间和运行成本，也可以避开繁杂的操作过程。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提出一种温度控制方法。

本发明采用的技术方案包括以下步骤：

一种温度控制方法，所述方法具体如下：

1)冷流体和热流体分别连续不断的流过隔板两侧表面，隔板包括金属和绝热支架，镶嵌在绝热支架里面的金属两端分别于冷流体和热流体接触，绝热支架完全隔离每一个金属；

2)冷流体在贴近隔板一侧面的冷流体通道内流动，热流体在贴近隔板另一侧面的热流体通道内流动，流动过程中冷流体和热流体进行对流换热，热量通过金属从热流体传递到冷流体；

3)在冷流体和热流体进口温度以及流量恒定的条件下运行45-60分钟时间之后会达到换热平衡状态，即达到每一个金属的温度恒定且每一个金属的温度均不相同。

所述的金属为实心金属材料或者金属容器，所述的金属容器可存放其他物质。

所述隔板、冷流体通道和热流体通道可为若干个。

所述的温度控制方法可用隔离冷流体和热流体的管子来实现。

所述的冷流体通道和热流体通道为不变截面或变截面直通道或弯曲通道。

相对于现有的技术，本发明的优点体现在：

本发明公开一种温度控制方法，能够实现多个金属材料或金属容器同时保持不同温度。目前的温度保持方法大体上是单一温度控制的方法，实现本发明的效果必须对金属材料或金属容器进行逐个的操作，因此操作过程繁杂，运行时间漫长和成本昂贵。本发明的温度控制方法在完成上述功能时节省大量的时间和减少运行成本的优点是显而易见的。而且，对与分析同类物品不同温度带来的变化规律来说，本发明温度控制方法除温度之外的其他条件均相同而且没有时间差和操作不当带来的误差，因此具有实时性和更准确分析物品温度特性的优点。

附图说明

图1是本发明平直隔板示意图。

图2是本发明实心金属材料和金属容器示意图。

图3是本发明若干隔板、冷流体通道和热流体通道示意图。

图4是本发明平板隔板两侧流体叉流换热时25个金属材料温度分布图。

图中，1、金属；2、绝热支架；3、冷流体通道；4、热流体通道。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明实施方式：

一种温度控制的方法，所述方法具体如下：

1)冷流体和热流体分别连续不断的流过隔板两侧表面，参考图1所示，所述的隔板包括金属1和绝热支架2，镶嵌在绝热支架2里面的金属1两端分别于冷流体和热流体接触，绝热支架2完全隔离每一个金属1；

2)冷流体在贴近隔板一侧面的冷流体通道3内流动，热流体在贴近隔板另一侧面的热流体通道4内流动，流动过程中冷流体和热流体进行对流换热，热量通过金属1从热流体传递到冷流体；

3)在冷流体和热流体进口温度以及流量恒定的条件下运行45-60分钟时间之后会达到换热平衡状态，即达到每一个金属1的温度恒定且每一个金属1的温度均不相同。

参考图2所示，所述的金属1为实心金属材料或者金属容器，所述的金属容器可存放其他物质。

参考图3所示，所述隔板、冷流体通道3和热流体通道4可为若干个。其中，不同隔板中的含相同的金属1或不相同的金属1。每一个隔板两侧的流体通道分别为冷流体通道3和热流体通道4。不同冷流体通道3中的冷流体流动方向相同或者不相同，进口温度相同或者不相同。不同热流体通道4中的热流体流动方向相同或者不相同，进口温度相同或者不相同。具体如下：

在每一个冷流体通道3中冷流体和每一个热流体通道4中热流体进口温度以及流量恒定的条件下运行45-60分钟时间之后会达到换热平衡状态，即达到每一个金属1的温度恒定且每一个金属1的温度均不相同。

所述的温度控制方法可用隔离冷流体和热流体的管子来实现。

所述的冷流体通道3和热流体通道4为不变截面或变截面直通道或弯曲通道。

本发明不同的实施例中，每一个金属材料或金属容器的温度由冷流体和热流体初始温度、流速和相对流动方向以及隔板尺寸、形状等共同决定。

本发明利用了间壁式换热器中制止换热板子金属材料的纵向导热的原理。换热板子的两侧流体达到换热平衡时，由于板子内部存在纵向导热，板子的温度趋于均匀温度。而制止纵向导热之后，板子各个区域的温度差别明显。

为了进一步说明本发明内容，对容纳25个金属1的平板隔板两侧流体叉流换热的实施例进行流动换热数值模拟计算，冷流体通道进口温度为20℃，热流体通道进口温度为40℃时得到的温度分布如图4所示。可见，本发明同时保持一群金属不同温度的方法是可行的。